Astronomia Sem Telescópio - Relatividade Especial Dos Primeiros Princípios

Pin
Send
Share
Send

A explicação de Einstein sobre a relatividade especial, apresentada em seu artigo de 1905, Sobre a eletrodinâmica dos corpos em movimento, enfoca a demolição da idéia de 'descanso absoluto', exemplificada pelo éter luminífero teórico. Ele conseguiu isso com muito sucesso, mas muitos que ouvem esse argumento hoje ficam confusos sobre o porquê de tudo parecer depender da velocidade da luz no vácuo.

Como poucas pessoas no século XXI precisam convencer que o éter luminífero não existe, é possível chegar ao conceito de relatividade especial de uma maneira diferente e apenas através de um exercício de lógica deduzir que o universo deve ter uma velocidade absoluta - e daí deduzir a relatividade especial como conseqüência lógica.

O argumento é o seguinte:

1) Deve haver uma velocidade absoluta em qualquer universo, pois a velocidade é uma medida da distância percorrida ao longo do tempo. Aumentar sua velocidade significa reduzir o tempo de viagem entre a distância de A a B. Uma caminhada de um quilômetro até as lojas pode levar 25 minutos, mas se você correr, pode levar apenas 15 minutos - e se você pegar o carro, apenas 2 minutos. Pelo menos teoricamente, você deve aumentar sua velocidade até o ponto em que esse tempo de viagem chega a zero - e qualquer velocidade em que você esteja quando isso acontecer representará a velocidade absoluta do universo.

2) Agora considere o princípio da relatividade. Einstein falou sobre trens e plataformas para descrever diferentes referenciais inerciais. Por exemplo, você pode medir alguém jogando uma bola a 10 km / h na plataforma. Mas coloque alguém no trem que esteja viajando a 60 km / h e então a bola avança de forma mensurável a quase 70 km / h (em relação à plataforma).

3) O ponto 2 é um grande problema para um universo que tem uma velocidade absoluta (consulte o ponto 1). Por exemplo, se você tivesse um instrumento que projetasse algo para a frente na velocidade absoluta do universo e, em seguida, colocasse esse instrumento no trem - seria possível medir algo em movimento na velocidade absoluta + 60 km / h.

4) Einstein deduziu que, quando você observa algo se movendo em um quadro de referência diferente do seu, os componentes da velocidade (ou seja, distância e tempo) devem mudar nesse outro quadro de referência para garantir que qualquer coisa que se mova nunca possa ser medida em movimento. a uma velocidade superior à velocidade absoluta.

Assim, no trem, as distâncias devem se contrair e o tempo deve se dilatar (já que o tempo é o denominador da distância ao longo do tempo).

E é isso mesmo. A partir daí, pode-se apenas olhar para o universo em busca de exemplos de algo que sempre se move na mesma velocidade, independentemente do quadro de referência. Quando você encontrar algo, saberá que ele deve estar se movendo na velocidade absoluta.

Einstein oferece dois exemplos nos parágrafos iniciais de Sobre a eletrodinâmica dos corpos em movimento:

  • a saída eletromagnética produzida pelo movimento relativo de um ímã e uma bobina de indução é a mesma, independentemente de o ímã ser movido ou se a bobina é movida (uma descoberta da teoria eletromagnética de James Clerk Maxwell) e;
  • a falha em demonstrar que o movimento da Terra adiciona qualquer velocidade adicional a um feixe de luz que se move à frente da trajetória orbital da Terra (presumivelmente uma referência oblíqua ao experimento de Michelson-Morley de 1887).

Em outras palavras, a radiação eletromagnética (isto é, a luz) demonstrou a própria propriedade que seria esperada de algo que se movia à velocidade absoluta que é possível se mover em nosso universo.

É útil saber o fato de que a luz se move na velocidade absoluta do universo - já que podemos medir a velocidade da luz e, portanto, podemos atribuir um valor numérico à velocidade absoluta do universo (ou seja, 300.000 km / s). do que apenas chamá-lo c.

Leitura adicional:
Nenhum! Esse foi o AWAT 100 - mais do que suficiente para qualquer um. Obrigado pela leitura, mesmo que fosse apenas hoje. SN.

Pin
Send
Share
Send